Questões de Física

Considere o sistema massa-mola-roldana da figura abaixo:

Assume-se que o sistema é conservativo e que não haja atrito entre o cabo e a roldana, cujo momento de inércia em relação ao eixo de rotação é igual a 0,3 kg.m². A ordenada x da massa m é medida a partir da posição em que se encontra em equilíbrio. Considere a aceleração gravitacional terrestre igual a 10m/s² . Nestas condições, a freqüência natural,
em ciclos por segundo, vale :

• A.

  3,81

• B.

  4,21

• C.

  0,45

• D.

  1,77

Uma pessoa está a 5 m de um espelho plano. Considerando que ela se afasta perpendicularmente ao espelho com velocidade constante de 3,0 m/s, a distância entre a pessoa e a sua imagem após 5,0 s. é:

• A.

  10 m

• B.

  20 m

• C.

  30 m

• D.

  40 m

• E.

  50 m

Responda às questões de números 28 e 29 com base no enunciado abaixo.

• A.

  108 mm

• B.

  100 mm

• C.

  115 mm

• D.

  122 mm

A figura mostra um raio de luz monocromática incidindo numa lâmina de faces paralelas, de índice de refração n₁ e espessura L imersa num meio de índice de refração n₂. Em relação aos ângulos de incidência θ_i e de emergência θ_e podemos afirmar:

• A.

  n₂ senè_i = n₁ senè₀

• B.

  n₁ senθi = n₂ senθ₀

• C.

  θi = θe

• D.

  θi > θe

• E.

  θi < θe

O tanque de diâmetro D₁ = 1,0 m é alimentado com um escoamento de água e possui um duto que apresenta diâmetro d₁= 0,5 m, que, por sua vez, alimenta um segundo tanque de diâmetro D₂= 2,0 m, que também possui um duto de escape. Assinale a alternativa que apresenta a vazão de alimentação Q e o diâmetro do duto de escape d₂ no segundo tanque para que o nível da água permaneça constante e igual a h₁= 3,0 m no primeiro tanque e h₂= 2,0 m no segundo tanque. Considere o escoamento incompressível, regime permanente e invíscuo e g = 10m/s²

• A.

  Q = 1,20m³/s, d₂  = 0,53 m

• B.

  Q = 1,57m³/s, d₂ = 0,56 m

• C.

  Q = 1,31m³/s, d₂  = 0,46 m

• D.

  Q = 1,43m³/s, d₂  = 0,35 m

Um raio de luz monocromática, inicialmente se propagando no ar, incide perpendicularmente sobre a face AB de um prisma e emerge ao longo da face BC, conforme a figura. O índice de refração do prisma é:

• A.

  1,4

• B.

  1,6

• C.

  1,8

• D.

  2,0

• E.

  2,2

Considere um ciclo de Rankine que utiliza água como fluido de trabalho. A pressão no condensador do ciclo é igual a 15 kPa e a caldeira opera a 2,5 MPa. O vapor deixa a caldeira como vapor saturado. Desprezando as perdas na turbina, bomba, tubulações e no condensador, assinale a alternativa que apresenta corretamente o rendimento térmico do ciclo:

• A.

  30%.

• B.

  42%.

• C.

  25%.

• D.

  39%.

A figura mostra a associação de duas lentes convergentes L₁ e L₂, de eixo comum e mesma distância focal f = 3,0 cm. Quando o objeto O é colocado a 6,0 cm de L₁, a imagem final I, conjugada pelo sistema, é formada a 6,0 cm da lente L₂. Qual a distância D entre as lentes?

• A.

  6,0 cm

• B.

  9,0 cm

• C.

  12 cm

• D.

  15 cm

• E.

  18 cm

Assinale a alternativa incorreta:

• A.

  A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as partículas menos energéticas em um meio devido às interações entre elas. A lei que quantifica estes processos de transferência de calor em termos de taxas de transferência de calor é conhecida como lei de Fourier.

• B.

  A transferência de calor por convecção pode ser definida como a transferência de energia que ocorre no interior de um fluido devido à combinação dos efeitos de condução e do movimento global do fluido. A equação apropriada para a taxa de transferência de calor por convecção é conhecida como lei de resfriamento de Newton.

• C.

  Radiação térmica é a energia emitida por toda matéria que se encontra a uma temperatura finita. A energia do campo de radiação é transportada por ondas eletromagnéticas, o que faz como que a transferência de calor por radiação não necessite da presença de um meio material.

• D.

  Uma aplicação freqüente para diminuir a taxa de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente é através de uma superfície estendida denominada aleta.

Dois pêndulos simples, com períodos iguais a T_A = 10 s e T_B = 4,0 s, são abandonados a partir do repouso no mesmo instante. Determine o tempo necessário para que eles retornem às suas posições iniciais (θ₀), simultaneamente.

• A.

  10 s

• B.

  20 s

• C.

  30 s

• D.

  40 s

• E.

  50 s